(57)【要約】      （修正有）【課題】接着力及び接続信頼性に優れるバスバーレス構造の結晶系太陽電池セル、並びに該結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュール、及び前記結晶系太陽電池モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】タブ線３と結晶系太陽電池セル２のフィンガー電極１２とが、導電性接着剤１７を介して電気的に接続した結晶系太陽電池モジュールであって、結晶系太陽電池セル２が、バスバー電極を有さないバスバーレス構造であり、結晶系太陽電池セル２とタブ線３とが導電性接着剤１７により接続する接続領域でのタブ線３の長手方向におけるフィンガー電極１２の本数が、結晶系太陽電池セル２とタブ線３とが導電性接着剤１７により接続しない非接続領域でのタブ線３の長手方向におけるフィンガー電極１２の本数よりも少ない結晶系太陽電池モジュールである。【選択図】図５
2013183117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タブ線と結晶系太陽電池セルのフィンガー電極とが、導電性接着剤を介して電気的に接続した結晶系太陽電池モジュールであって、
前記結晶系太陽電池セルが、バスバー電極を有さないバスバーレス構造であり、
前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続する接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数が、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接着しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ないことを特徴とする結晶系太陽電池モジュール。
【請求項２】
接続領域でのフィンガー電極の平均間隔が、１．５ｍｍ以上である請求項１に記載の結晶系太陽電池モジュール。
【請求項３】
フィンガー電極の平均高さが、８０μｍ未満である請求項１から２のいずれかに記載の結晶系太陽電池モジュール。
【請求項４】
タブ線の形状が、波形形状である請求項１から３のいずれかに記載の結晶系太陽電池モジュール。
【請求項５】
フィンガー電極の平均高さが、電気的接続に用いる前の導電性接着剤の平均厚み以上である請求項１から４のいずれかに記載の結晶系太陽電池モジュール。
【請求項６】
フィンガー電極を有し、バスバー電極を有さないバスバーレス構造の結晶系太陽電池セルであって、
前記結晶系太陽電池セルとタブ線とが導電性接着剤により接続する接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数が、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ないことを特徴とする結晶系太陽電池セル。
【請求項７】
複数の結晶系太陽電池セルの受光面及び前記受光面の反対面に導電性接着剤を付与する付与処理、前記付与処理に続いて前記導電性接着剤上にタブ線を配置する配置処理、並びに、前記配置処理に続いて前記タブ線を加熱及び押圧する加熱押圧処理を行うことにより、前記結晶系太陽電池セルのフィンガー電極と前記タブ線とが前記導電性接着剤を介して電気的に接続され、かつ複数の前記結晶系太陽電池セルが直列に接続されたストリングスを作製するストリングス作製工程と、
前記ストリングスを封止用樹脂により覆い、更に前記封止用樹脂を防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかにより覆う被覆工程と、
前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する押圧工程と、
前記ストリングスが載置された加熱ステージを加熱する加熱工程と、を少なくとも含み、
前記結晶系太陽電池セルが、バスバー電極を有さないバスバーレス構造であり、
前記配置処理において、前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数が、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ない、接続領域に、前記タブ線が配置されることを特徴とする結晶系太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶系太陽電池セル、結晶系太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換するため、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
前記太陽電池は、複数の太陽電池セルをタブ線を介して接続した太陽電池モジュールとして用いられている。
従来のタブ線は、銅線表面に半田塗布したタイプが使用されていた。しかし、半田接続には高温が必要であることから、受光面のパネル割れや反り、タブ線からはみ出した（漏洩した）半田によるショートなどが発生し、不具合の原因となっていた。
そこで、半田に代わる接続材料として導電性接着剤が使用されてきている。このような導電性接着剤は、低温で接続できることから、太陽電池セルの反り、クラックなどが発生してしまうという問題が低減できる。
【０００４】
一方、前記太陽電池セルは、通常、太陽光エネルギーを変換して得られる電気エネルギーを取り出すための、フィンガー電極とバスバー電極とを有している。前記フィンガー電極は、前記太陽電池セルにおいて生成した電気を収集する電極である。前記バスバー電極は、前記フィンガー電極から電気を収集する電極である。前記太陽電池モジュールにおいて、前記タブ線と前記バスバー電極とは電気的に接続されている。そのため、前記太陽電池セルにおいて生成した電気は、前記フィンガー電極、及び前記バスバー電極を経由して前記タブ線により収集される。
【０００５】
通常、前記バスバー電極は、銀ペーストを塗布して形成される。しかし、前記銀ペーストを減らすことにより、前記太陽電池セルのコスト低減などが可能なことから、近年、前記バスバー電極を用いない、いわゆるバスバーレス構造の太陽電池セル及び太陽電池モジュールが開発されている。特に、前記太陽電池セルと前記タブ線との接続に前記導電性接着剤を用いた太陽電池モジュールにおいては、バスバーレス構造の太陽電池セルを効率的に接続して製造可能なため、注目されている。
【０００６】
しかし、タブ線と太陽電池セルのフィンガー電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続された、バスバーレス構造の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールは、前記導電性接着剤を介して前記タブ線と前記フィンガー電極とを接合するために、前記太陽電池セル表面と該表面上に凸状に形成された前記フィンガー電極との段差によって、前記太陽電池セル表面やタブ線に前記導電性接着剤が接触せずに、空隙ができ、接着力及び接続信頼性が低下するという問題がある。
【０００７】
バスバーレス構造の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールとしては、導電層を有するタブ線（配線材）とフィンガー電極（接続用電極）との接続部分において、前記フィンガー電極の厚みが、前記導電層の厚みよりも小である太陽電池モジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この提案の技術の一態様では、太陽電池セルとタブ線とが接続される接続領域のフィンガー電極の本数が、それ以外の領域のフィンガー電極の本数よりも多い太陽電池モジュールが提案されている（例えば、特許文献１の図６参照）。
しかし、この提案の技術では、バスバーレス構造の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュール、特に結晶系太陽電池モジュールにおいて、接着力及び接続信頼性が低下するという上記問題は解決されない。
【０００８】
したがって、接着力及び接続信頼性に優れるバスバーレス構造の結晶系太陽電池セル、並びに該結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュール、及び前記結晶系太陽電池モジュールの製造方法の提供が求められているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２６３１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、接着力及び接続信頼性に優れるバスバーレス構造の結晶系太陽電池セル、並びに該結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュール、及び前記結晶系太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  タブ線と結晶系太陽電池セルのフィンガー電極とが、導電性接着剤を介して電気的に接続した結晶系太陽電池モジュールであって、
前記結晶系太陽電池セルが、バスバー電極を有さないバスバーレス構造であり、
前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続する接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数が、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ないことを特徴とする結晶系太陽電池モジュールである。
＜２＞  接続領域でのフィンガー電極の平均間隔が、１．５ｍｍ以上である前記＜１＞に記載の結晶系太陽電池モジュールである。
＜３＞  フィンガー電極の平均高さが、８０μｍ未満である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の結晶系太陽電池モジュールである。
＜４＞  タブ線の形状が、波形形状である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の結晶系太陽電池モジュールである。
＜５＞  フィンガー電極の平均高さが、電気的接続に用いる前の導電性接着剤の平均厚み以上である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の結晶系太陽電池モジュールである。
＜６＞  フィンガー電極を有し、バスバー電極を有さないバスバーレス構造の結晶系太陽電池セルであって、
前記結晶系太陽電池セルとタブ線とが導電性接着剤により接続する接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数が、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ないことを特徴とする結晶系太陽電池セルである。
＜７＞  複数の結晶系太陽電池セルの受光面及び前記受光面の反対面に導電性接着剤を付与する付与処理、前記付与処理に続いて前記導電性接着剤上にタブ線を配置する配置処理、並びに、前記配置処理に続いて前記タブ線を加熱及び押圧する加熱押圧処理を行うことにより、前記結晶系太陽電池セルのフィンガー電極と前記タブ線とが前記導電性接着剤を介して電気的に接続され、かつ複数の前記結晶系太陽電池セルが直列に接続されたストリングスを作製するストリングス作製工程と、
前記ストリングスを封止用樹脂により覆い、更に前記封止用樹脂を防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかにより覆う被覆工程と、
前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する押圧工程と、
前記ストリングスが載置された加熱ステージを加熱する加熱工程と、を少なくとも含み、
前記結晶系太陽電池セルが、バスバー電極を有さないバスバーレス構造であり、
前記配置処理において、前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数が、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ない、接続領域に、前記タブ線が配置されることを特徴とする結晶系太陽電池モジュールの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、接着力及び接続信頼性に優れるバスバーレス構造の結晶系太陽電池セル、並びに該結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュール、及び前記結晶系太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の結晶系太陽電池セルの一例を示す概略上面図である。
【図２】図２は、本発明の結晶系太陽電池セルの他の一例を示す概略上面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の結晶系太陽電池モジュールの一例を説明するための概略断面図である（その１）。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の結晶系太陽電池モジュールの一例を説明するための概略断面図である（その２）。
【図４】図４は、本発明の結晶系太陽電池モジュールの一例を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、本発明の結晶系太陽電池モジュールの一例を示す概略図である。
【図６】図６は、結晶系太陽電池セルモデルを示す概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（結晶系太陽電池セル）
本発明の結晶系太陽電池セルは、光電変換部としての結晶系光電変換素子とフィンガー電極とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
【００１５】
前記結晶系光電変換素子としては、結晶系光電変換材料を有する光電変換素子であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記結晶系光電変換材料としては、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、ＧａＡｓ系等の単結晶化合物、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ等の多結晶化合物などが挙げられる。
【００１６】
前記結晶系太陽電池セルは、バスバー電極を有さないバスバーレス構造である。
前記結晶性太陽電池セルは、前記フィンガー電極に対し直交する方向に、複数の前記フィンガー電極を相互に電気的に接続するための補助電極を有していてもよい。なお、前記補助電極は、前記バスバー電極とは異なる。
【００１７】
＜フィンガー電極＞
前記フィンガー電極は、前記光電変換部において生成した電気を収集する電極である。前記フィンガー電極は、前記結晶系太陽電池セル上において、後に導電性接着剤により接続されるタブ線とほぼ直交する方向に形成されている。
【００１８】
前記フィンガー電極の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、銀、金、銅、錫、ニッケル、アルミニウムなどが挙げられる。
【００１９】
前記フィンガー電極の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ〜２００μｍが好ましく、５０μｍ〜１５０μｍがより好ましい。
前記平均幅は、例えば、前記フィンガー電極の任意の１０点において前記フィンガー電極の幅を測定し、測定した値を平均することにより求めることができる。
【００２０】
前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続する接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数は、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ない。言い換えれば、前記接続領域での前記フィンガー電極の平均間隔は、前記非接続領域での前記フィンガー電極の平均間隔よりも長い。
そうすることにより、前記結晶系太陽電池セル表面と該表面上に凸状に形成された前記フィンガー電極との段差によって、前記結晶系太陽電池セル表面に前記導電性接着剤が接触せずに、空隙ができ、接着強度及び接続信頼性が低下するという問題を解決でき、接続信頼性に優れる結晶系太陽電池モジュールを得ることができる。
【００２１】
前記接続領域での前記フィンガー電極の平均間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１．５ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ〜３．５ｍｍがより好ましく、２．５ｍｍ〜３．５ｍｍが特に好ましい。前記平均間隔が、前記特に好ましい範囲内であると、ピール強度に優れる点で有利である。
前記平均間隔は、例えば、前記接続領域の任意の１０箇所について、隣合う前記フィンガー電極の幅方向の中心間の距離を測定し、測定した値を平均することにより求めることができる。
【００２２】
前記非接続領域での前記フィンガー電極の平均間隔としては、前記接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数が、前記非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少なくなれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍがより好ましい。前記平均間隔が、前記より好ましい範囲内であると、光電変換効率の点で有利である。
前記平均間隔は、例えば、前記非接続領域の任意の１０箇所について、隣合う前記フィンガー電極の幅方向の中心間の距離を測定し、測定した値を平均することにより求めることができる。
【００２３】
前記フィンガー電極の平均高さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、８０μｍ未満が好ましく、１５μｍ〜６５μｍがより好ましく、２０μｍ〜６０μｍが特に好ましい。
前記フィンガー電極の前記平均高さが、前記より好ましい範囲内であり、かつ前記接続領域での前記フィンガー電極の前記平均間隔が、前記特に好ましい範囲内であると、ピール強度に優れる点で有利である。
前記平均高さは、例えば、前記フィンガー電極の任意の１０点において前記フィンガー電極の高さを測定し、測定した値を平均することにより求めることができる。
【００２４】
前記フィンガー電極は、その長手方向に対してほぼ直交する方向に、前記接続領域と前記非接続領域とにおいて前記フィンガー電極の本数が異なることによる前記接続領域のフィンガー電極と前記非接続領域のフィンガー電極との電気的接続の断絶を防止する補助電極を有していてもよい。前記補助電極は、前記接続領域と前記非接続領域との境界部分に設けられていてもよいし、その他の位置に設けられていてもよい。
【００２５】
前記フィンガー電極の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記フィンガー電極が所望のパターン形状になるように、銀ペーストを、前記結晶系太陽電池セル上に印刷することにより形成することができる。前記印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷などが挙げられる。
【００２６】
前記結晶系太陽電池セルの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２７】
ここで、図を用いて前記結晶系太陽電池セルについて説明する。図１は、本発明の結晶系太陽電池セルの一例を示す概略上面図である。図１に示す結晶系太陽電池セル２は、バスバーレス構造の結晶系太陽電池セルであって、結晶系光電変換素子上にフィンガー電極１２が形成された構造をしている。フィンガー電極１２は、接続領域２１と非接続領域２２とでは、本数が異なっている。図１に示す結晶系太陽電池セル２においては、接続領域２１のフィンガー電極１２の本数が非接続領域２２のフィンガー電極１２の本数の１／２倍となっている。言い換えれば、接続領域２１でのフィンガー電極１２の平均間隔が、非接続領域２２でのフィンガー電極１２の平均間隔の２．０倍となっている。なお、図１においては、接続領域２１と非接続領域２２との境界部分に、フィンガー電極１２は、その長手方向に対して直交する方向に、接続領域２１と非接続領域２２とにおいてフィンガー電極の本数が異なることによる電気的接続の断絶を防止する補助電極２３を有している。補助電極２３は、全てのフィンガー電極を電気的に接続するように配置されている。
【００２８】
図２は、本発明の結晶系太陽電池セルの他の一例を示す概略上面図である。図２に示す結晶系太陽電池セル２は、バスバーレス構造の結晶系太陽電池セルであって、結晶系光電変換素子上にフィンガー電極１２が形成された構造をしている。フィンガー電極１２は、接続領域２１と非接続領域２２とでは、本数が異なっている。図２に示す結晶系太陽電池セル２においては、接続領域２１のフィンガー電極１２の本数が非接続領域２２のフィンガー電極１２の本数の１／２倍となっている。言い換えれば、接続領域２１でのフィンガー電極１２の平均間隔が、非接続領域２２でのフィンガー電極１２の平均間隔の２．０倍となっている。なお、図２においては、接続領域２１と非接続領域２２との境界部分において、フィンガー電極１２は、その長手方向に対して直交する方向に、接続領域２１と非接続領域２２とにおいてフィンガー電極の本数が異なることによる電気的接続の断絶を防止する補助電極２３を有している。補助電極２３は、非接続領域２２の２本のフィンガー電極１２と接続領域２１の１本のフィンガー電極１２とを電気的に接続するように配置されている。
【００２９】
前記結晶系太陽電池セルは、図１及び２に示すように、非接続領域２２よりも接続領域２１のほうが間隔が広く、そのため、フィンガー電極の本数が相対的に多い領域のほうが、フィンガー電極の本数が相対的に少ない領域よりも間隔が狭い構造となっている。
【００３０】
前記結晶系太陽電池セルは、後述する本発明の結晶系太陽電池モジュールに好適に用いることができる。
【００３１】
（結晶系太陽電池モジュール）
本発明の結晶系太陽電池モジュールは、結晶系太陽電池セルと、タブ線と、導電性接着剤とを少なくとも有し、更に必要に応じて、封止用樹脂、防湿性バックシート、ガラスプレートなどのその他の部材を有する。
前記結晶系太陽電池モジュールは、前記タブ線と前記結晶系太陽電池セルのフィンガー電極とが、前記導電性接着剤を介して電気的に接続した結晶系太陽電池モジュールである。
前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続する接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数は、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ない。
【００３２】
＜結晶系太陽電池セル＞
前記結晶系太陽電池セルとしては、本発明の前記結晶系太陽電池セルが好ましい。
【００３３】
＜タブ線＞
前記タブ線としては、隣接する前記結晶系太陽電池セルの各間を電気的に接続する線であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３４】
前記タブ線の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、銅、アルミニウム、鉄、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロム、モリブデン、及びこれらの合金などが挙げられる。また、必要に応じて、これら金属に、金メッキ、銀メッキ、錫メッキ、半田メッキなどが施されていてもよい。
前記タブ線の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リボン状などが挙げられる。
前記タブ線の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１ｍｍ〜６ｍｍが好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍがより好ましい。
前記タブ線の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０μｍ〜４００μｍが好ましく、１５０〜２５０μｍがより好ましい。
【００３５】
前記タブ線の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平均厚み５０μｍ〜４００μｍに圧延された銅箔、アルミニウム箔などをスリットして平均幅１ｍｍ〜６ｍｍにする方法、銅、アルミニウムなどの細い金属ワイヤーを平板状に圧延することにより平均幅１ｍｍ〜６ｍｍ及び平均厚み５０μｍ〜４００μｍにする方法などが挙げられる。
【００３６】
前記タブ線は、前記結晶系太陽電池セルの受光面に直交する断面において、圧着後、波形形状をしていることが好ましい。
前記結晶系太陽電池セルモジュールは、前記接続領域のフィンガー電極の本数が、前記非接続領域のフィンガー電極の本数よりも少ないことで、前記タブ線は、前記波形形状となることができ、そのことにより、接着力が向上し、接続信頼性も向上することができる。
ここで、タブ線が波形形状である前記結晶系太陽電池モジュールの一例を示す。図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の結晶系太陽電池モジュールの一例を説明するための概略断面図である。図３Ａにおいて、フィンガー電極１２が配された結晶系太陽電池セル２には、導電性接着剤である導電性接着フィルム１７が仮貼りされている。そして、導電性接着フィルム１７上には、タブ線３が配置されている。そして、緩衝材２０を介して加熱ツール２１により、タブ線３を加熱及び押圧することにより、図３Ｂに示すように、タブ線３とフィンガー電極１２とが、導電性接着フィルム１７を介して接続される。この際、接続領域におけるフィンガー電極の本数が少ないため、図３Ｂにおいて、タブ線３は、波形形状である。そうすることにより、フィンガー電極３の高さが、導電性接着フィルム１７の厚み以上であっても、接着力及び接続信頼性を向上することができる。
【００３７】
＜導電性接着剤＞
前記導電性接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性粒子を少なくとも含有し、好ましくは膜形成樹脂と、硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する導電性接着剤などが挙げられる。
前記導電性接着剤は、フィルム状であってもよいし、ペースト状であってもよい。
【００３８】
−導電性粒子−
前記導電性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニッケル粒子、金被覆ニッケル粒子、樹脂コアをＮｉで被覆した樹脂粒子、樹脂コアをＮｉで被覆し、更に最表面をＡｕで被覆した樹脂粒子などが挙げられる。
【００３９】
−膜形成樹脂−
前記膜形成樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、フェノキシ樹脂が特に好ましい。
【００４０】
−硬化性樹脂−
前記硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂などが挙げられる。
【００４１】
−−エポキシ樹脂−−
前記エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、それらの変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
−−アクリレート樹脂−−
前記アクリレート樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシメトキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、前記アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４３】
−硬化剤−
前記硬化性樹脂は、硬化剤と併用するのが好ましい。前記硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２−エチル４−メチルイミダゾールに代表されるイミダゾール類；ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物；有機アミン類等のアニオン系硬化剤；スルホニウム塩、オニウム塩、アルミニウムキレート剤等のカチオン系硬化剤などが挙げられる。
これらの中でも、エポキシ樹脂とイミダゾール系潜在性硬化剤の組み合わせ、アクリレート樹脂と有機過酸化物系硬化剤の組み合わせが特に好ましい。
【００４４】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤（顔料、染料）、有機溶剤、イオンキャッチャー剤などが挙げられる。前記その他の成分の添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００４５】
電気的接続に用いる前の前記導電性接着剤の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３μｍ〜１００μｍが好ましく、５μｍ〜３０μｍがより好ましく、８μｍ〜２５μｍが特に好ましい。
一般的には、ピール強度の点から、前記導電性接着剤の平均厚みは、前記フィンガー電極の平均高さ以上であることが好ましいが、本発明の前記結晶型太陽電池モジュールにおいては、前記導電性接着剤の平均厚みが、前記フィンガー電極の平均高さより小さい、言い換えれば、前記フィンガー電極の平均高さが、前記導電性接着剤の平均厚み以上であっても、タブ線の形状が波形形状をとることにより、充分なピール強度を得ることができる。そして、前記導電性接着剤の平均厚みが、前記フィンガー電極の平均高さより小さいことは、コストの点から好ましい。
ここで、前記平均厚みは、任意に２０ｃｍ２当たり５箇所を測定した際の平均値である。
【００４６】
＜封止用樹脂＞
前記封止用樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００４７】
＜防湿性バックシート＞
前記防湿性バックシートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アルミニウム（Ａｌ）、ＰＥＴとＡｌとポリエチレン（ＰＥ）の積層体などが挙げられる。
【００４８】
＜ガラスプレート＞
前記ガラスプレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソーダ石灰フロートガラスプレートなどが挙げられる。
【００４９】
前記結晶系太陽電池モジュールの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明の結晶系太陽電池モジュールの製造方法が好ましい。
【００５０】
本発明の結晶系太陽電池モジュールの一例を、図を用いて説明する。
図４は、本発明の結晶系結晶系太陽電池モジュールの一例を示す分解斜視図である。結晶系太陽電池モジュール１は、複数の結晶系太陽電池セル２がインターコネクタとなるタブ線３によって直列に接続されたストリングス４を有し、このストリングス４を複数配列したマトリクス５を備える。そして、結晶系太陽電池モジュール１は、このマトリクス５が封止用樹脂のシート６で挟まれ、受光面側に設けられた表面カバー７及び裏面側に設けられた防湿性バックシート８とともに一括してラミネートされ、最後に、周囲にアルミニウムなどの金属フレーム９が取り付けられることにより形成される。
【００５１】
また、図５に示すように、結晶系太陽電池モジュールの各結晶系太陽電池セル２は、シリコン基板からなる結晶系光電変換素子１０を有する。結晶系光電変換素子１０の受光面側には、タブ線３と直交する方向にフィンガー電極１２が設けられている。また、結晶系光電変換素子１０には、受光面と反対の裏面側に、アルミニウムからなるＡｌ裏面電極１３が設けられている。
【００５２】
そして、結晶系太陽電池セル２は、タブ線３によって、表面のフィンガー電極１２と、隣接する結晶系太陽電池セル２のＡｌ裏面電極１３とが電気的に接続され、これにより直列に接続されたストリングスを構成する。タブ線３とフィンガー電極１２との接続、及びタブ線３とＡｌ裏面電極１３との接続は、導電性接着剤からなる導電性接着フィルム１７によって行う。
【００５３】
（結晶系太陽電池モジュールの製造方法）
本発明の結晶系太陽電池モジュールの製造方法は、ストリングス作製工程と、被覆工程と、押圧工程と、加熱工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
本発明の結晶系太陽電池モジュールの製造方法は、本発明の前記結晶系太陽電池モジュールの製造に好適に用いることができる。
【００５４】
＜ストリングス作製工程＞
前記ストリングス作製工程は、付与処理と、配置処理と、加熱押圧処理とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の処理を含む。
【００５５】
−付与処理−
前記付与処理としては、複数の結晶系太陽電池セルの受光面及び前記受光面の反対面に導電性接着剤を付与する処理であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記導電性接着剤は、フィルム状であってもよいし、ペースト状であってもよい。前記導電性接着剤がフィルム状である場合、前記付与処理としては、例えば、フィルム状の前記導電性接着剤を仮貼りすることが挙げられる。前記導電性接着剤がペースト状である場合、前記付与処理としては、例えば、ペースト状の前記導電性接着剤を塗布することが挙げられる。塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記付与処理においては、タブ線が配置される所定の位置に、前記導電性接着剤が付与される。
【００５６】
−−結晶系太陽電池セル――
前記結晶系太陽電池セルとしては、例えば、本発明の前記結晶系太陽電池セルが好ましい。即ち、前記結晶系太陽電池セルは、バスバー電極を有さないバスバーレス構造であり、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続する接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数は、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ない。
【００５７】
−−導電性接着剤−−
前記導電性接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記導電性接着剤としては、例えば、本発明の前記結晶系太陽電池モジュールにおいて説明した前記導電性接着剤が挙げられる。
【００５８】
前記導電性接着剤の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３μｍ〜１００μｍが好ましく、５μｍ〜３０μｍがより好ましく、８μｍ〜２５μｍが特に好ましい。前記平均厚みが、３μｍ未満であると、接着強度が著しく低下することがあり、１００μｍを超えると、前記導電性接着剤がタブ線よりはみ出し電気的接続に不具合が発生する場合がある。前記平均厚みが、前記特に好ましい範囲内であると、接続信頼性の点で有利である。なお、前記平均厚みは、前記仮貼りされる前に測定される平均厚みである。
ここで、前記平均厚みは、任意に２０ｃｍ２当たり５箇所を測定した際の平均値である。
【００５９】
前記導電性接着剤の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１ｍｍ〜６ｍｍであり、かつ前記タブ線と同じ幅、又は前記タブ線の幅未満であることが好ましい。
【００６０】
−配置処理−
前記配置処理としては、前記付与処理に続いて前記導電性接着剤上にタブ線を配置する処理であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記配置処理においては、前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数が、前記結晶系太陽電池セルと前記タブ線とが前記導電性接着剤により接続しない非接続領域での前記タブ線の長手方向における前記フィンガー電極の本数よりも少ない、接続領域に、前記タブ線が配置される。
また、前記配置処理の際、隣接する前記結晶系太陽電池セル間においては、一本のタブ線の一部が一方の結晶系太陽電池セルの受光面上に配置され、前記タブ線の他の一部が他方の結晶系太陽電池セルの受光面の反対面上に配置される。
【００６１】
−−タブ線−−
前記タブ線としては、例えば、本発明の前記結晶系太陽電池モジュールにおいて説明した前記タブ線と同様のものが挙げられる。
【００６２】
−加熱押圧処理−
前記加熱押圧処理としては、前記配置処理に続いて前記タブ線を加熱及び押圧する処理であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱ツールにより行うことができる。
前記加熱押圧処理における加熱時間、加熱温度、圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００６３】
以上のストリングス作製工程により、前記結晶系太陽電池セルのフィンガー電極と前記タブ線とが前記導電性接着剤を介して電気的に接続され、かつ複数の前記結晶系太陽電池セルが直列に接続されたストリングスが作製される。
【００６４】
＜被覆工程＞
前記被覆工程としては、前記ストリングスを封止用樹脂により覆い、更に前記封止用樹脂を防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかにより覆う工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００６５】
以上のような前記結晶系太陽電池モジュールの製造方法は、減圧ラミネーターを用いて行うことが好ましい。
【００６６】
前記封止用樹脂、前記防湿性バックシート、前記ガラスプレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記結晶系太陽電池モジュールの説明において例示した前記封止用樹脂、前記防湿性バックシート、前記ガラスプレートなどが挙げられる。
【００６７】
＜押圧工程及び加熱工程＞
前記押圧工程としては、前記防湿性バックシート及びガラスプレートのいずれかを押圧する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。押圧する圧力、及び押圧する時間は、任意である。
【００６８】
前記加熱工程としては、前記ストリングスが載置された加熱ステージを加熱する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記加熱ステージを加熱することにより、前記封止用樹脂を加熱することができる。
【００６９】
前記加熱工程における加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０℃〜２５０℃が好ましく、１００℃〜２００℃がより好ましい。前記加熱温度が、５０℃未満であると、封止が不十分となることがあり、２５０℃を超えると、導電性接着剤、封止用樹脂などの有機樹脂が熱分解することがある。前記加熱温度が、前記特に好ましい範囲内であると、封止の信頼性の点で有利である。
【００７０】
前記加熱工程における加熱時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１秒間〜１時間が好ましく、５秒間〜３０分間がより好ましく、１０秒間〜２０分間が特に好ましい。前記加熱時間が、１秒間未満であると、封止が不十分となることがある。前記加熱時間が、前記特に好ましい範囲内であると、封止の信頼性の点で有利である。
【００７１】
前記押圧工程、及び前記加熱工程を開始する順序としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００７２】
以上のようにすることにより、複数の結晶系太陽電池セルがタブ線によって接続されたストリングス、及び該ストリングスが封止された本発明の結晶性太陽電池モジュールが製造される。
また、例えば、ストリングスを複数配列したマトリクスを形成し、それを封止することにより、本発明の結晶系太陽電池モジュールを作製することもできる。
【００７３】
また、封止の際に、結晶系太陽電池セルとタブ線とを電気的に接続してもよい。この方法は、例えば、特開２０１０−２８３０５９号公報に記載の方法を参照して行うことができる。
【実施例】
【００７４】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７５】
（実施例１）
＜結晶系太陽電池モジュールモデルの作製＞
−タブ線−
タブ線として、銅箔（平均厚み１５０μｍ）の片面に鉛フリー半田による半田層（平均厚み４０μｍ）を形成した半田層付き銅箔を用意した。前記半田層付き銅箔は、幅１．０ｍｍにスリットして用いた。
【００７６】
−導電性接着フィルム−
導電性接着フィルム（ＳＰ１００シリーズ、平均厚み２５μｍ、ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社製）を用意した。前記導電性接着フィルムは、幅１．０ｍｍにスリットして用いた。
【００７７】
−結晶系太陽電池セルモデルの作製−
結晶系太陽電池セルモデル２’として、図６に示すようなフィンガー電極１２によるパターンが形成されたガラス基板を作製した。ガラス基板（縦６４ｍｍ×横６４ｍｍ×厚み２．８ｍｍ）上に銀ペーストをスクリーン印刷することにより、図６に示すようなフィンガー電極１２のパターンを形成した。接続領域２１におけるフィンガー電極１２の間隔ｂを２．０ｍｍ（平均値も２．０ｍｍ）とし、かつ非接続領域２２におけるフィンガー電極１２の間隔ａを１．０ｍｍ（平均値も１．０ｍｍ）とした。接続領域２１におけるフィンガー電極の本数は、２８本であり、非接続領域２２におけるフィンガー電極の本数は５５本であった。フィンガー電極１２の平均高さを７０μｍとし、平均幅を１００μｍとした。
ここで、フィンガー電極の平均高さは、任意の１０点について、測長機により、フィンガー電極の高さを測定し、それを平均することで求めた。
ここで、フィンガー電極の平均幅は、任意の１０点について、測長機により、フィンガー電極の幅を測定し、それを平均することで求めた。
【００７８】
−タブ線付き結晶系太陽電池セルモデルの作製−
結晶系太陽電池セルモデル２’の接続領域２１のフィンガー電極１２上に導電性接着フィルムを仮貼りした。前記仮貼りする条件は、加熱温度７０℃、圧力０．５ＭＰａ、１秒間とし、加熱ツールを用いて行った。
続いて、導電性接着フィルム上にタブ線を配置させ、シリコンラバー緩衝材（２００μｍ）を介して、加熱ツールを用いて前記タブ線を、押圧力２ＭＰａ、加熱温度１８０℃、時間１５秒間で加熱押圧することで、前記フィンガー電極と前記タブ線とを導電性接着フィルムを介して電気的に接続した。以上により、タブ線付き結晶系太陽電池セルモデルを得た。
【００７９】
−結晶系太陽電池モジュールモデルの作製−
得られたタブ線付き結晶系太陽電池セルモデルを封止用樹脂により覆い、更に前記封止用樹脂を防湿性バックシートにより覆った。前記封止用樹脂には、厚み５００μｍのエチレン／酢酸ビニル共重合体を用いた。バックシートにはＰＥＴフィルムを用いた。
そして、前記封止用樹脂をラミネーターにより封止した。具体的は、１００℃にて真空引きを５分間行った後、プレス時間５分間、０．１ＭＰａにてラミネートし、その後、オーブンにて１５５℃、４５分間で硬化を行った。
以上により、結晶系太陽電池モジュールモデルを得た。
【００８０】
＜評価＞
上記で得られたタブ線付き結晶系太陽電池セルモデル及び結晶系太陽電池モジュールモデルを以下の評価に供した。結果を表１に示す。
【００８１】
−ピール強度−
タブ線付き結晶系太陽電池セルモデルを用い、ピール強度を評価した。
受光面のタブ線を結晶系太陽電池セルモデルから９０°方向で剥離する９０°剥離試験（ＪＩＳ  Ｋ６８５４−１）を行い、ピール強度（Ｎ／ｍｍ）を測定した。剥離強度試験機（テンシロン、オリエンテック社製）を用いて、引張速度５０ｃｍ／ｍｉｎで測定を行った。
〔判定基準〕
○：ピール強度が１．０Ｎ／ｍｍ以上
△：ピール強度が０．５Ｎ／ｍｍ超１．０Ｎ／ｍｍ未満
×：ピール強度が０．５Ｎ／ｍｍ以下
【００８２】
−接続信頼性−
結晶系太陽電池モジュールモデルを用い接続信頼性を評価した。
得られた結晶系太陽電池モジュールモデルの受光面の２本のタブ線間の抵抗値を測定した。
初期、及びＴＣＴ（ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｙｃｌｅ  ｔｅｓｔ、−４０℃から８５℃の間を４００サイクル）後の抵抗値をデジタルマルチメータ（横河電気株式会社製、デジタルメルチメータ７５５５）を用いて測定し、ＴＣＴ試験後の抵抗値の上昇値（ΔＲ）を接続信頼性として、下記評価基準で評価した。
〔ΔＲ評価基準〕
◎：１．５ｍΩ未満
○：１．５ｍΩ以上２．０ｍΩ未満
△：２．０ｍΩ以上３．０ｍΩ未満
×：３．０ｍΩ以上
【００８３】
（実施例２〜５及び比較例１）
実施例１において、非接続領域のフィンガー電極の平均間隔を１．０ｍｍとしたままで、接続領域のフィンガー電極の平均間隔、及びフィンガー電極の平均高さを、表１に記載の接続領域のフィンガー電極の平均間隔、及びフィンガー電極の平均高さにした以外は、実施例１と同様にして、タブ線付き結晶系太陽電池セルモデル及び結晶系太陽電池モジュールモデルを作製し、評価に供した。また、フィンガー電極の本数は適宜変更した。
【００８４】
【表１】
2013183117.tif 000003
【００８５】
フィンガー電極の平均高さが７０μｍの実施例１では、タブ線のフィンガー電極への追従（波形形状への変形）が若干不足している為、ピール強度が若干低下した。
接続領域におけるフィンガー電極の平均間隔を３．０ｍｍとした場合（実施例３）には、２．０ｍｍの場合（実施例２）と比較してタブ線のフィンガー電極への追従（波形形状への変形）が改良された為、ピール強度が向上した。
接続領域におけるフィンガー電極の本数が、非接続領域のフィンガー電極の本数と同じ、即ち、接続領域におけるフィンガー電極の平均間隔が、非接続領域のフィンガー電極の平均間隔と同じ比較例１では、タブ線のフィンガー電極への追従（波形形状への変形）が悪い為、実施例１〜５と比べて、ピール強度が不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の結晶系太陽電池セルは、接着力及び接続信頼性に優れる結晶系太陽電池モジュールを作製することができることから、本発明の結晶系太陽電池モジュールに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１    結晶系太陽電池モジュール
２    結晶系太陽電池セル
３    タブ線
１７  導電性接着フィルム
１２  フィンガー電極
２１  接続領域
２２  非接続領域
【図３Ａ】
2013183117.tif 000004
【図３Ｂ】
2013183117.tif 000005
【図１】
2013183117.tif 000006
【図２】
2013183117.tif 000007
【図４】
2013183117.tif 000008
【図５】
2013183117.tif 000009
【図６】
2013183117.tif 000010